談數控刀溫儀的開發與實際應用
職校科技
作者：朱桂林
【摘 要】當前職業教育過程中，學生對抽象的思維能力不能很好的掌握，在機械加工專業中，如何讓學生能夠客觀實在的了解並且掌握刀具刃口隨著切削過程的的不斷變化而變化，溫度對切削過程的影響等等，而在這個過程中，刀具溫度的判斷與掌握則顯得更加重要，本文將從靈感挖掘，首次嚐試，不斷完善，和成功結題等方麵來談談作者帶領團隊開發機加工刀具刃口實時溫度探測儀的過程。
【關鍵詞】機加工；刀具刃口；溫度實時探測
1 靈感挖掘
在《刀具》這門功課的備課過程中，我發現許多學生不能較好的了解刀具溫度隨著刀具在切削過程中的變化，尤其是枯燥的文字說明更是顯得蒼白無力，即使通過形象的幻燈片模擬展示來介紹溫度隨著刀具切削過程的變化而變化，還有很大一部分學生依然覺得不客觀，不形象，不能切實體會到溫度在刀具切削過程中是如何變化的。鑒於此，我和我的團隊就發出“如何讓學生能夠和刀具互動，實現不同的溫度展示？”“如何與我們的生產實習結合的更加緊密，讓學生在生產實踐中產生的問題，就是我們專業基礎課需要解決的問題？”帶著這些問題，我們開始了嚐試。
2 開發過程
為了更好地完成任務，我們團隊將上述的兩個問題結合起來考慮，即，不僅要在實訓過程中產生我們的開發成果，而且要能夠讓學生在實訓工程中能夠與我們的開發儀器進行互動，讓我們的學生置身於實時溫度探測儀中。在開發過程中，我們一共經曆了如下以下幾個環節。
首先，如何確定刀具溫度數據源的產生方法
由於本課題研究的目的是為了測試刀具在實際加工過程中產生的溫度，為了精確收集來自刀尖切削熱的熱量，我們大膽采用了刀具直接固定在刀架上，通過刀具對工件進行實際的切削加工，在切削過程中產生熱量，並且加以收集，從而實現溫度的實時測試和顯示，這樣做的好處是，它能夠形象地給學生帶來形象而客觀的理解，尤其使得學生對刀具切削原理知識的了解打基礎。具體操作方法是將刀具牢固準確地裝夾在刀架上，通過溫度感應器連接到芯片上，實現溫度實時監測。
其次，確定刀具刀尖切削部分溫度傳遞到傳感器的方法
為了提高溫度傳遞精確度，在刀具刀尖部分，我們采用了熱導率極高的物質材料作為傳感器與刀尖材料的連接物質，該物質的導熱性好，且耐高溫，固定傳感器牢固，尤其適用在刀具連續不斷震動的場合，且能精確傳遞刀尖產生的熱量，即使在使用的過程中，有所破損，我們還可以將它進行補充，並不影響整個傳感器的工作過程。
然後，確定刀具溫度的顯示方法
刀具溫度的顯示是該創新作品的點睛之筆，溫度測量對實時監測和安全生產具有重要的意義，在工業生產中，為了高效、安全生產，必須有效控製生產過程中的諸如溫度、流量、溫度等主要參數。由於溫度控製在生產過程中起著決定性的安全作用，基於51單片機的溫度測量係統具有準確率高，響應速度快，可擴展性好，價格便宜等多方的有點，因此采用該單片機進行溫度測量。